Новини науки

У ранньому Всесвіті існували області, багаті водою

Як швидко після Великого вибуху могла з'явитися вода? Очевидно, не відразу, оскільки молекули води містять кисень, а кисень міг сформуватися лише всередині перших зірок. Потім цей кисень розсіявся по Всесвіту і почав об'єднуватися з воднем в значних кількостях. У новій теоретичній роботі стверджується, що, незважаючи на ці труднощі, водяні пари могли бути присутніми у Всесвіті в «кишенях» простору через всього лише один мільярд років після Великого вибуху в таких же кількостях, як в даний час.

«Ми поглянули на хімічний склад молодих молекулярних хмар, в яких міститься в тисячу разів менше кисню, ніж в нашому Сонці. На наш подив, ми виявили, що в них може міститися настільки ж багато парів води, як у нашій власній галактиці », - говорить астрофізик Аві Лоеб з Гарвард-Смітсонівського астрофізичного центру, США.

У ранньому Всесвіті знаходилося надзвичайно мало хімічних елементів важче водню і гелію. Вважається, що зірки першого покоління були масивними і короткоживущими. У цих зірках сформувалися елементи, подібні кисню, які потім були розсіяні по Всесвіту за допомогою зіркових вітрів і вибухів наднових. Це призвело до появи «острівців» з газу, збагаченого важкими елементами. Однак навіть у речовині таких «острівців» містилося набагато менше кисню, ніж в газі Чумацького шляху в даний час.

Команда вивчила хімічні реакції, які могли призвести до утворення води в умовах, які підтримуються в молекулярних хмарах раннього Всесвіту, тобто за наявності відносно невеликих кількостей кисню. Дослідники виявили, що при температурах порядку 300 кельвінів в газовій фазі могли формуватися значні кількості парів води, незважаючи на відносний недолік одного з вихідних реагентів.

«Такі температури були імовірніше в той час, оскільки Всесвіт був тепліше, ніж сьогодні, і газ не міг ефективно охолоджуватися», - пояснює головний автор дослідження, доктор філософії Шмуель Бьялі з Тель-Авівського університету, Ізраїль.